Vietnamesiskt jäst fläsksnack, Nem Chua. Kredit:RMIT University
Fermenterat köttmellanmål hjälper forskare att utveckla ett säkert, helt naturligt matkonserveringsmedel.
Ett traditionellt vietnamesiskt köttmellanmål kan vara nyckeln till att utveckla ett säkert och naturligt konserveringsmedel för mat, som tar itu med de dubbla globala problemen med matsvinn och matburna sjukdomar.
- Bakteriedödande förening upptäckt i Nem Chua, ett jäst fläsksnack
- Giftigt för bakterier men säkert för människor, det är ett naturligt alternativ till konstgjorda matkonserveringsmedel
- Studier avslöjar idealiska tillväxtförhållanden för att potentiellt göra bakteriedödare i industriell skala
Det fermenterade grisköttssnacket, Nem Chua, äts rått men orsakar inte matförgiftning när det tillagas på rätt sätt.
Detta beror på att vänliga bakterier som trivs i det fermenterade köttet gör en speciell förening som förstör farligare bakterier.
Nu har forskare vid RMIT University i Melbourne, Australien, visat hur denna naturliga bakteriedödande förening kan användas för att hålla maten fräsch längre.
Matsvinn är en global fråga som kostar cirka 680 miljarder USD årligen i industriländer, förbrukar nästan en fjärdedel av det vatten som används i jordbruket och producerar 8 % av de globala växthusutsläppen.
Livsmedelsburna sjukdomar som Listeria eller Salmonella drabbar miljoner varje år och kan vara livshotande för gravida kvinnor, äldre människor och de som är immunförsvagade.
Listeriabakterier (grön) dör efter exponering för Plantacyclin B21AG. De gupp som syns på många av cellerna är cellinnehållet som börjar läcka ut. Kredit:Dr Elvina Parlindungan
Den ledande forskaren professor Oliver Jones sa att förändringar i konsumentvanor har lett till en större efterfrågan på naturliga alternativ till konstgjorda matkonserveringsmedel.
"Forskare har känt till dessa bakteriedödande föreningar i många år men utmaningen är att producera dem i tillräckligt stora mängder för att användas av livsmedelsindustrin", säger Jones, biträdande dekan för biovetenskap och livsmedelsteknik vid RMIT.
"Nem Chua-föreningen är färglös, luktfri, smaklös och mycket motståndskraftig.
"Genom denna nya forskning har vi identifierat de rätta tillväxtförhållandena som skulle göra det möjligt för oss att göra det i stora mängder, potentiellt i industriell skala.
"Med ytterligare utveckling hoppas vi att detta kan vara en effektiv, säker och helt naturlig lösning för både matsvinn och matburna sjukdomar."
Bakteriedödande vapen
Ett team av RMIT-forskare inspirerades att undersöka Nem Chua för dess potentiella antibakteriella egenskaper efter att ha rest till Vietnam och observerat människor äta rått kött utan att bli sjuka, trots det varma och fuktiga klimatet.
Teamet, ledd av professor Andrew Smith (nu vid Griffith University) och Dr. Bee May, upptäckte en ny typ av bakteriedödande substans i Nem Chua.
Plantacyklin B21AG är en av en grupp föreningar som kallas bakteriociner, som produceras av bakterier för att förstöra rivaliserande bakteriestammar.
Till vänster:Listeriabakterier, levande och med intakta cellmembran. Till höger:Samma bakterier efter exponering för Plantacyclin B21AG, döda och med cellmembranen förstörda. Kredit:Dr Elvina Parlindungan
Bakteriociner bildar hål i membranen hos målbakterier. Detta gör att innehållet i cellen läcker ut – vilket effektivt dödar bakterierna.
Problemet är att de flesta bakteriociner bara fungerar mot en eller två typer av bakterier och de är inte särskilt stabila i olika miljöförhållanden.
Endast en - Nisin, som kom ut på marknaden på 1960-talet - är för närvarande licensierad för användning som konserveringsmedel, på en marknad som uppskattas vara värd mer än 513 miljoner USD 2020, men denna förening är temperatur- och pH-känslig vilket begränsar dess användning.
Tuff och effektiv
Den Nem Chua-härledda föreningen är mer robust än Nisin och är effektiv mot ett brett spektrum av bakterier även efter exponering för en rad miljöer som är typiska för livsmedelsbearbetning.
Den kan överleva att värmas upp till 90C i 20 minuter och förblir stabil över höga och låga pH-nivåer.
Substansen kan också förstöra en rad sjukdomsframkallande organismer som vanligtvis finns i mat, inklusive potentiellt livshotande Listeria, som kan överleva kylning och till och med frysning.
Medforskaren Dr. Elvina Parlindungan, som avslutade den nya studien som en del av sin doktorandforskning vid RMIT, är nu postdoktor vid APC Microbiome, en del av University College Cork i Irland.
"Att använda bakteriociner som konserveringsmedel för livsmedel på ett effektivt sätt innebär att vi vänder bakteriers egna giftiga vapen mot dem - och utnyttjar naturens smarta lösningar för att tackla våra stora utmaningar," sa Parlindungan.
"I framtiden kan dessa föreningar också vara användbara som ett antibiotikum i humanmedicin."
Forskare vid RMITs School of Science har börjat experimentera med metoder för att ytterligare rena substansen och planerar att införliva den i testlivsmedelsprodukter.
Referens:"Faktorer som påverkar tillväxt och bakteriocinproduktion i Lactiplantibacillus plantarum B21″ av Elvina Parlindungan, Chaitali Dekiwadi och Oliver A. H. Jones, 18 maj 2021, Process Biochemistry .
DOI:10.1016/j.procbio.2021.05.009
Teamet är måna om att samarbeta med potentiella industripartner för att vidareutveckla tekniken.
Detta arbete stöddes av ett doktorandstipendium från Indonesian Endowment Fund for Education (LPDP), en del av Indonesiens finansministerium, tilldelat Parlindungan.
